Skip to main content
Global

3.1: דור ספונטני

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    208900

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    מטרות למידה

    • הסבירו את תורת הדור הספונטני ומדוע אנשים קיבלו אותה פעם כהסבר לקיומם של סוגים מסוימים של אורגניזמים
    • הסבר כיצד אנשים מסוימים (ואן הלמונט, רדי, נידהאם, ספאלנזאני ופסטר) ניסו להוכיח או להפריך דור ספונטני

    מיקוד קליני: חלק 1

    ברברה היא סטודנטית בת 19 המתגוררת במעונות. בינואר היא ירדה עם כאב גרון, כאב ראש, חום קל, צמרמורות ושיעול אלים אך לא פרודוקטיבי (כלומר, ללא ריר). כדי לטפל בתסמינים אלה, ברברה החלה ליטול תרופה קרה ללא מרשם, שלא נראה שהיא עובדת. למעשה, במהלך הימים הקרובים, בעוד שחלק מהתסמינים של ברברה החלו להיפתר, השיעול והחום שלה נמשכו, והיא הרגישה עייפה וחלשה מאוד.

    תרגיל \(\PageIndex{1}\)

    אילו סוגים של מחלות נשימה עשויים להיות אחראים?

    בני אדם שואלים במשך אלפי שנים: מאיפה מגיעים חיים חדשים? דת, פילוסופיה ומדע נאבקו כולם בשאלה זו. אחד ההסברים העתיקים ביותר היה תיאוריית הדור הספונטני, שניתן לייחס ליוונים הקדמונים והתקבלה ברבים בימי הביניים.

    תורת הדור הספונטני

    הפילוסוף היווני אריסטו (384—322 לפנה"ס) היה אחד החוקרים המוקדמים ביותר שניסחו את תורת הדור הספונטני, הרעיון שהחיים יכולים לנבוע מחומר שאינו חי. אריסטו הציע שהחיים נובעים מחומר שאינו חי אם החומר מכיל פנאומה ("חום חיוני"). כראיה, הוא ציין כמה מקרים של הופעת בעלי חיים מסביבות שהיו בעבר נטולות בעלי חיים כאלה, כמו הופעה פתאומית לכאורה של דגים בשלולית מים חדשה. 1

    תיאוריה זו נמשכה עד המאה ה -17, כאשר מדענים ביצעו ניסויים נוספים כדי לתמוך בה או להפריך אותה. בשלב זה ציטטו תומכי התיאוריה כיצד נראה כי צפרדעים פשוט מופיעות לאורך גדות נהר הנילוס הבוציות במצרים במהלך ההצפה השנתית. אחרים הבחינו כי עכברים פשוט הופיעו בין תבואה המאוחסנת באסמים עם גגות סכך. כאשר הגג דלף והדגן יצוק, הופיעו עכברים. יאן בפטיסטה ואן הלמונט, מדען פלמי מהמאה ה -17, הציע שעכברים יכולים לנבוע מסמרטוטים וגרעיני חיטה שנותרו במיכל פתוח למשך 3 שבועות. במציאות, בתי גידול כאלה סיפקו מקורות מזון אידיאליים ומחסה לאוכלוסיות העכברים לפרוח.

    עם זאת, אחד מבני דורו של ואן הלמונט, הרופא האיטלקי פרנצ'סקו רדי (1626—1697), ביצע ניסוי בשנת 1668 שהיה אחד הראשונים שהפריך את הרעיון שרימות (זחלי הזבובים) מייצרות באופן ספונטני על בשר שנשאר בחוץ. הוא ניבא כי מניעת זבובים ממגע ישיר עם הבשר תמנע גם הופעת רימות. רדי השאיר בשר בכל אחד משישה מיכלים (איור\(\PageIndex{1}\)). שניים היו פתוחים לאוויר, שניים היו מכוסים בגזה, ושניים היו אטומים היטב. השערתו נתמכה כאשר התפתחו רימות בצנצנות שנחשפו, אך לא הופיעו רימות לא בצנצנות המכוסות בגזה או בצנצנות האטומות היטב. הוא הגיע למסקנה כי רימות יכולות להיווצר רק כאשר מותר לזבובים להטיל ביצים בבשר, וכי הרימות הן צאצאים של זבובים, לא תוצר של דור ספונטני.

    במיכל פתוח עם בשר יש זבובים ויצירת רימות בבשר. במיכל בשר אטום פקק אין זבובים ואין היווצרות רימות בבשר. במיכל בשר מכוסה גזה יש זבובים ורימות על פני הגזה אך אין רימות בבשר.
    איור\(\PageIndex{1}\): מערך הניסוי של פרנצ'סקו רדי כלל מיכל פתוח, מיכל אטום עם פקק, ומיכל מכוסה ברשת שהכניס אוויר אך לא זבובים. רימות הופיעו רק על הבשר במיכל הפתוח. עם זאת, רימות נמצאו גם על גזה של מיכל מכוסה גזה.

    בשנת 1745 פרסם ג'ון נידהאם (1713—1781) דו"ח על ניסויים משלו, בו הרתיח לזמן קצר מרק חדור בחומר צמחי או בעלי חיים, בתקווה להרוג את כל החיידקים הקיימים. 2 לאחר מכן הוא אטם את הצלוחיות. לאחר מספר ימים הבחין נידהאם כי המרק נעשה מעונן וטיפה אחת הכילה יצורים מיקרוסקופיים רבים. הוא טען כי החיידקים החדשים בוודאי קמו באופן ספונטני. אולם במציאות, סביר להניח שהוא לא הרתיח את המרק מספיק כדי להרוג את כל החיידקים הקיימים.

    אולם לזארו ספאלנזאני (1729—1799) לא הסכים עם מסקנותיו של נידהאם, וביצע מאות ניסויים שבוצעו בקפידה באמצעות מרק מחומם. 3 כמו בניסוי של נידהאם, מרק בצנצנות אטומות ובצנצנות לא אטומות הוחדר בחומר צמחי ובעלי חיים. תוצאותיו של ספאלנזאני סתרו את ממצאי נידהאם: צלוחיות מחוממות אך אטומות נותרו צלולות, ללא כל סימני צמיחה ספונטנית, אלא אם כן הצלוחיות נפתחו לאחר מכן לאוויר. זה הציע כי חיידקים הוכנסו לתוך צלוחיות אלה מהאוויר. בתגובה לממצאיו של ספאלנזאני, טען נידהאם כי החיים מקורם ב"כוח חיים "שנהרס במהלך הרתיחה הממושכת של ספאלנזאני. כל איטום לאחר מכן של הצלוחיות מנע אז מכוח חיים חדש להיכנס ולגרום לדור ספונטני (איור\(\PageIndex{2}\)).

    א) ציור של פרנצ'סקו רדי. ב) ציור של ג'ון נידהאם ג) ציור של לזארו ספאלנזאני.
    איור\(\PageIndex{2}\): (א) פרנצ'סקו רדי, שהדגים כי רימות הן צאצאים של זבובים, לא תוצרים של דור ספונטני. (ב) ג'ון נידהאם, שטען כי חיידקים קמו באופן ספונטני במרק מ"כוח חיים". (ג) לזארו ספאלנזאני, שניסוייו במרק נועדו להפריך את אלה של נידהאם.

    תרגיל \(\PageIndex{2}\)

    1. תאר את תורת הדור הספונטני וכמה מהטיעונים המשמשים לתמיכה בה.
    2. הסבירו כיצד הניסויים של רדי וספאלנזאני קראו תיגר על תיאוריית הדור הספונטני.

    הפרכת דור ספונטני

    הוויכוח על הדור הספונטני נמשך גם במאה ה -19, כאשר מדענים שימשו תומכי שני הצדדים. כדי ליישב את הדיון, האקדמיה למדעים בפריז הציעה פרס על פתרון הבעיה. לואי פסטר, כימאי צרפתי בולט שחקר תסיסה מיקרוביאלית והגורמים לקלקול יין, קיבל את האתגר. בשנת 1858, פסטר סינן אוויר דרך מסנן אקדח-כותנה, ובבדיקה מיקרוסקופית של הכותנה מצא אותו מלא במיקרואורגניזמים, דבר המצביע על כך שחשיפה של מרק לאוויר אינה מציגה "כוח חיים" למרק אלא מיקרואורגניזמים מוטסים..

    מאוחר יותר הכין פסטר סדרה של צלוחיות עם צוואר ארוך ומעוות (צלוחיות "צוואר ברבור"), בהן הרתיח מרק כדי לעקר אותו (איור). \(\PageIndex{3}\) העיצוב שלו אפשר להחליף אוויר בתוך הצלוחיות באוויר מבחוץ, אך מנע הכנסת מיקרואורגניזמים מוטסים כלשהם, שייתפסו בפיתולים ובכיפופים של צווארם של הבקבוקים. אם כוח חיים מלבד המיקרואורגניזמים הנישאים באוויר היה אחראי לצמיחת החיידקים בתוך הצלוחיות המעוקרות, הייתה לו גישה למרק, בעוד שהמיקרואורגניזמים לא היו עושים זאת. הוא ניבא נכון כי מרק מעוקר בצלוחיות צוואר הברבורים שלו יישאר סטרילי כל עוד צוואר הברבור יישאר שלם. עם זאת, אם הצוואר יישבר, מיקרואורגניזמים יוכנסו, מזהמים את הצלוחיות ומאפשרים צמיחה מיקרוביאלית בתוך המרק.

    מערך הניסויים של פסטר הפריך ללא עוררין את תורת הדור הספונטני וזיכה אותו בפרס אלהומברט היוקרתי מהאקדמיה למדעים בפריז בשנת 1862. בהרצאה שלאחר מכן בשנת 1864 ניסח פסטר את "Omne vivum ex vivo" ("החיים באים רק מהחיים"). בהרצאה זו סיפר פסטר על ניסוי בקבוק הברבור המפורסם שלו, וקבע כי "... החיים הם נבט ונבט הוא חיים. לעולם לא תתאושש דוקטרינת הדור הספונטני מהמכה האנושית של הניסוי הפשוט הזה". 4 לזכותו של פסטר, זה מעולם לא קרה.

    א) תצלום של לואי פסטר ב) תצלום הבקבוק של פסטר - בקבוקון עגול שנפתח רק כלפי חוץ דרך צינור ארוך בצורת S. ג) ציור של הניסוי של פסטר. התרשים העליון מציג את בקבוקון צוואר הברבורים מ (ב) המכיל מרק שמתבשל כדי להרוג מיקרואורגניזמים במרק. לאחר תהליך הרתיחה הבקבוק המקורר נשאר סטרילי מכיוון שעקומת הבקבוק מונעת כניסת אוויר חיצוני לבקבוקון. לכן, לא מתרחשת זיהום. התרשים התחתון מראה את אותו בקבוק מבושל. לאחר מכן, צוואר הברבורים מוסר והבקבוק נפתח לסביבה. כאשר צוואר הבקבוק נשבר, חיידקים מגיעים למרק הסטרילי ומתרחשת צמיחת אורגניזם. זה נתפס כעננות במרק.
    איור\(\PageIndex{3}\): (א) המדען הצרפתי לואי פסטר, שהפריך באופן סופי את התיאוריה השנויה במחלוקת של דור ספונטני. (ב) התכונה הייחודית של צוואר הברבורים של הצלוחיות ששימשו בניסוי של פסטר אפשרה לאוויר להיכנס לבקבוק אך מנעה כניסת נבגי חיידקים ופטריות. (ג) הניסוי של פסטר כלל שני חלקים. בחלק הראשון, המרק בבקבוק היה מבושל כדי לעקר אותו. כאשר מרק זה היה מקורר, הוא נשאר ללא זיהום. בחלק השני של הניסוי, הבקבוק היה מבושל ולאחר מכן הצוואר נשבר. המרק בבקבוק זה הזדהם. (קרדיט ב ': שינוי העבודה על ידי "תמונות Wellcome" /ויקימדיה Commons)

    תרגיל \(\PageIndex{3}\)

    1. כיצד העיצוב הניסיוני של פסטר אפשר לאוויר, אך לא לחיידקים, להיכנס, ומדוע זה היה חשוב?
    2. מה הייתה קבוצת הביקורת בניסוי של פסטר ומה היא הראתה?

    סיכום

    • תיאוריית הדור הספונטני קובעת שהחיים נבעו מחומר שאינו חי. זו הייתה אמונה ארוכת שנים שראשיתה באריסטו וביוונים הקדמונים.
    • ניסויים של פרנצ'סקו רדי במאה ה -17 הציגו את הראיות המשמעותיות הראשונות המפריכות את הדור הספונטני בכך שהראו שלזבובים חייבת להיות גישה לבשר כדי שרימות יתפתחו על הבשר. מדענים בולטים עיצבו ניסויים וטענו הן לתמיכה בדור הספונטני (ג'ון נידהאם) והן נגד (לזארו ספאלנזאני).
    • לזכותו של לואי פסטר הפריך באופן סופי את תיאוריית הדור הספונטני בניסוי המפורסם שלו בבקבוק צוואר ברבור. לאחר מכן הוא הציע כי "החיים באים רק מהחיים".

    הערות שוליים

    1. 1 ק 'זוויאר. "אריסטו על דור ספונטני." www.sju.edu/int/אקדמיה/קאס... R.% 20Zwier.pdf
    2. 2 א קפאנה. "לזארו ספאלנזאני: בשורשי הביולוגיה המודרנית." כתב העת לזואולוגיה ניסיונית 285 מס '3 (1999) :178—196.
    3. 3 ר מנצ'יני, מ 'ניגרו, ג' איפוליטו. "לזארו ספאלנזאני והפרכתו את תורת הדור הספונטני." לה אינפזיוני ברפואה 15 מס '3 (2007): 199—206.
    4. 4 ר 'ואלרי-ראדו. חייו של פסטר, טרנס. ר.ל. דבונשייר. ניו יורק: מק'קלור, פיליפס ושות ', 1902, 1:142.